1.مقدمة
تشتمل الصناعات النسيجية على كثير من العمليات الرطبة التى تستهلك كميات كبيرة من المياه، وأنواع عديدة من الكيماويات، مما يولد كميات كبيرة من مياه الصرف الصناعى الملوثة. هذه المياه تتطلب المعالجة قبل ان تصرف الى المياه السطحية، أو قبل صرفها على شبكة الصرف الصحى العمومية. وتقوم محطة معالجة مياه الصرف بالتخلص من المواد العالقة، والمعادن الثقيلة، والزيوت والشحوم ، ….الخ، لتحويلها الى مياه بمواصفات مطابقة لمتطلبات قانون البيئة.
ويلاحظ ان فى العمليات الرطبة بصناعة الغزل والنسيج، تكون ظروف التشغيل مستقرة نسبيا ولا تحدث احمال تلوث مفاجئة مما يساعد على سهولة مراقبة وفحص مياه الصرف ومعالجتها بالوسائل المناسبة.
2.مصادر التلوث المرتبطة بالوحدات الخدمية داخل مصانع النسيج
تتواجد بعض أو كل الوحدات الخدمية الموضحة فيما يلى فى مصانع الغزل والنسيج ذات الحجم المتوسط او الكبير. اما مصانع الملابس صغيرة الحجم فمن الجائز عدم تواجد اى من هذه الوحدات على الاطلاق. وقد تمثل الوحدات الخدمية مصادر تلوث تولد مخلفات سائلة صناعية يجب معالجتها.
أ- الغلايات
تستخدم الغلايات لتوليد البخار للحصول على الطاقة الحرارية للعمليات الصناعية الرطبة (الغسيل، البوش، الصباغة، التجفيف، …الخ) , وتستخدم ايضا لتوليد الطاقة الكهربية لادارة ماكينات ومعدات المصنع.
ويتولد عن استعمال الغلاية مياه صرف (مياه تفوير) للمحافظة على تركيز الاملاح الذائبة عند المستوى الذى يمنع ترسيب الاملاح وبالتالى يمنع تكوين القشور الكلسية فى الغلاية. وتحتوى هذه المياه التى تصرف من الغلاية على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة.
وفى حالة محطات القوى، تستخدم المياه لتبريد التربينات، كما تتولد كميه من المياه نتيجة لتكثيف بخار العمليات الصناعية. وتعتمد كمية مياه الصرف المتولد على طريقة التبريد المستخدمة بدائرة مفتوحة، او مغلقة، وعلى طريقة اعادة إستخدام البخار.
وقد يحدث تلوث لمياه الصرف من عملية التزييت، و زيوت الوقود. وقد يعاد البخار المتكثف من العمليات الصناعية الى الغلاية ( فى حالة الدائرة المغلقة ) او يصرف كمياه صرف، مسببا مصدرا للتلوث للسوائل المنصرفة من المصنع.
ب-وحـدات معالجة المياه
يوجد طرق معالجة مختلفة، تعتمد على نوعية مصدر المياه، والغرض من إستخدامه فى العمليات الصناعية من اهمها :
- ازالـة عسر الماء للمياه متوسطة العسر
- ازالة العسر فى المياه المحتوية على عسر عالى من البيكربونات
- التناضح العكسى
وينتج عن عمليات معالجة المياه لطرق ازالة العسر داخل مصانع النسيج كميات من الحمأة المترسبة. حيث تصرف ترسيبات الحمأة المتكونة الى مواقع المخلفات، وتغذى مياه الصرف الى مرشح رملى يتبعه مرشح كربونى لازالة المواد المسببة للرائحة والمذاق. ثم يستخدم مرشح دقيق لازالة الشوائب المتبقية. ومن الطرق الناجحة للإسراع فى عملية الترسيب، ملامسة الوحل السابق ترسيبه بالماء الخام والكيماويات. وتعمل دقائق الحمأة أنوية لترسيبات اخرى، وتكون النتيجة تفاعل اسرع واكمل، وترسيب اسهل واكثر للجسيمات الموجودة بمياه الصرف.
ج- أبـراج التبريد
تستخدم مياه التبريد فى بعض عمليات الغزل والنسيج، لاسيما فى انتاج الالياف الصناعية مثل الفسكوز فى عملية خلط السليوز القلوى مع كبريتيد الكربون، حيث يتولد عن التفاعل الكيميائى كميات كبيرة من الحرارة فى الخلاط الذى يتم تبريده بالمياه. وتقوم ابراج التبريد باعادة إستخدام مياه دورة التبريد، وبذلك تعمل على تقليل استهلاك المياه. ويتم التبريد من خلال التبخير الجزئى. ويتسبب ذلك فى زيادة تركيز الاملاح الذائبة، التى يمكن التحكم فيها بواسطة التفوير بصرف جزء منها الى مياه الصرف الصناعى بالمصنع واستبدالها بمياه تعويضية . وتتسبب المياه المركزة بالاملاح الذائبة فى تلوث مياه الصرف التى تصرف اليها.
د- المعــامـل والمختبرات
تكون معامل الشركة مسئولة عما يأتى :
- اختبار الخامات (الياف ، خيوط، أقمشة، …. الخ)، والكيماويات (الاحماض، والقلويات، والمنظفات، والاصباغ، …الخ)، والمياه النقية، ومياه الصرف للتأكد من مطابقة هذه المواد للمواصفات المطلوبة.
- مراقبة جودة المنتج خلال عمليات التصنيع، وجودة المنتج النهائى لخط الانتاج للتأكد من مطابقته للمواصفات القياسية المطلوبة.
وقد يتولد عن المعامل والمختبرات مياه ملوثة بالعديد من الكيماويات المعملية يستلزم معالجتها داخل وحدات الصرف الصناعي للمصنع ولا يجب ان يتم صرف مياه مخلفات المعامل والمختبرات الى شبكة الصرف العمومية قبل معالجتها .
ر- الـورش والجـراج
يوجد فى الشركات الكبرى للصناعات النسيجية ورش ميكانيكية واخرى كهربية لاعمال الصيانة والاصلاحات للماكينات والمعدات، وقد تتسبب هذه الورش في تلوث مياه الصرف بالزيوت من خلال:
- مياه الشطف الملوثة بزيت التزليق (التشحيم).
- فى حالة استبدال زيت التزليق فان الزيت المستعمل اما يصرف الى شبكة الصرف العمومية مسببا مشاكل للشبكة مثل مشاكل الترسيب والانسداد ويسبب مصدرا للتلوث، أو يباع لمحطات لاعادة تدويره.
ل- محطات معالجة مياه الصرف الصناعى
تشتمل الصناعات النسيجية على كثير من العمليات الرطبة التى تستهلك كميات كبيرة من المياه، وانواع عديدة من الكيماويات، مما يولد كميات كبيرة من مياه الصرف الصناعى الملوثة. هذه المياه تتطلب المعالجة قبل ان تصرف الى المياه السطحية، أو على شبكة الصرف الصحى العمومية. وتقوم محطة معالجة مياه الصرف بالتخلص من المواد العالقة، والمعادن الثقيلة، والزيوت والشحوم ، ….الخ، لتحويلها الى مياه بمواصفات مطابقة لمتطلبات قانون البيئة.
ويلاحظ ان فى العمليات الرطبة بصناعة الغزل والنسيج، تكون ظروف التشغيل مستقرة نسبيا ولا تحدث احمال تلوث مفاجئة مما يساعد على سهولة مراقبة وفحص مياه الصرف ومعالجتها بالوسائل المناسبة.
وفيما يلى المصادر المحتملة للتلوث فى مياه الصرف الصناعى:
حمأة محملة بالمعادن، وتمثل مشكله من حيث المخلفات الخطرة، وتتطلب إستخدام نظم ووسائل للتخلص من هذه المخلفات.
3.الصرف السائل للصناعات النسيجية
تستخدم الصناعات النسيجية كميات كبيرة من المياه فى العمليات الرطبة للبوش،والغسيل، والتبييض، والصباغة، وشطف الاقمشة المجهزة.
ويتولد عن ذلك كميات ضخمة من مياه الصرف الصناعى المحملة بأنواع عديدة من الملوثات الكيماوية الصادرة من العمليات الصناعية المختلفة والتى تمثل مصدرا رئيسيا للتلوث فى حالة عدم معالجتها قبل تصريفها الى المياه السطحية، أو شبكة الصرف الصحى العمومية.
وفيما يلى الملوثات السائلة الرئيسية :
- مواد عضوية خطرة، مثل بنتاكلوروفينول التى تستخدم ضمن مواد البوش للحفاظ على خيوط السداء من العفن الفطرى، ويزال فى عمليات التجهيز ويدخل كملوث فى مياه الصرف الناتجة من التجهيز.
- مواد بيولوجية مخفضة للأكسجين الذائب فى المياه، وناتجة من مواد البوش التى تزال فى عملية ﺇزالة البوش، وهذه الملوثات تساهم بحوالى 50% من اجمالى حمل المواد المخفضة لاكسجين المياه والناتجة من جميع العمليات الرطبة لصناعة الغزل والنسيج .
- مواد كيماوية مخفضة للأكسجين الذائب فى المياه، نتيجة لكيماويات حمام الصبغة، والتى تساهم بحوالى 25-35% من اجمالى هذا النوع من الملوثات الموجودة فى مياه الصرف الصناعى.
- بقايا الاصباغ والكيماويات المساعدة فى حمام الصبغة المستنفذ ومياه الشطف المستنفذة.
- الأملاح المستخدمة فى الصبغة المباشرة، والصباغة المتفاعلة للخيوط والاقمشة القطنية، تتسبب فى زيادة مستوى الملح فى مياه الصرف الصناعى لتتخطى الحدود القانونية.
- المعادن الثقيلة، مثل النحاس، الكادميوم، الكروم، النيكل، القصدير قد تتواجد فى مياه الصرف الناتجة من مصانع الغزل والنسيج، بسبب الألياف، المياه المستعملة، الاصباغ، عمليات السمكره، الشوائب الكيميائية. وقد تحتوى الاصباغ بعض المعادن مثل الخارصين، والنيكل، والكروم، والكوبلت. هذه المعادن تتواجد فى بعض الاصباغ لاداء معين، أو كعامل مؤكسد بالنسبة للأصباغ الكبريتية. ولذلك نجد ان تواجد المعادن الثقيلة فى مياه صرف المصبغة يكون نتيجة لاملاح المعادن الثقيلة المستخدمة فى الصباغة.
- بوليمرات طبيعية، وتركيبية تتولد فى مياه الصرف الناتجة من التجهيز مع أحتمال تواجد مواد سامة.
- الياف وشحومات ومواد عالقة ناتجة من عمليات الغسيل.
- بقايا الوان من عمليات الصباغة والطباعة، تمثل مصدرا للتلوث فى مياه الصرف لان فى هذه العمليات يتم تثبيت 50-90% فقط من اللون على الشعيرات بينما باقى اللون يصرف فى شكل حمام صبغة مستنفذ فى مياه الصرف الناتجة من عمليات الشطف.
- تتصف مياه الصرف الصناعى من العمليات الرطبة بدرجة حرارة عالية نتيجة لعمليات ﺇزالة البوش، والغسيل، والشطف، …الخ.
- تتصف مياه الصرف الصناعى برقم هيدروجينى عالى نتيجة لعمليات الغسيل، والمرسرة، التى تستخدم القلويات، وخافض للتوتر السطحى.
- معادن وكيماويات سامة فى مياه الصرف الصناعى ناتجة من عمليات الصباغة للاقمشة القطنية والصوفية، وطباعة وتجهيز الاقمشة القطنية .
ويبين الجدول التالي نتائج الفحوصات الفيزيائية والكيميائية لمياه الصرف الصناعي المطروحة من قبل شركة واسط العامة بالعراق للصناعات النسيجية قبل وبعد المعالجة [1]
جدول 1
نتائج الفحوصات الفيزيائية والكيميائية لمطروحات شركة واسط العامة بالعراق للصناعات النسيجية قبل وبعد المعالجة
كما يبين الشكل التالي منظومة المعالجة لتلك الشركة .
4.تأثيرات الملوثات الرئيسية على البيئة
تتسبب الكميات الضخمة من المياه والانواع العديدة من الكيماويات المستخدمة فى العمليات الرطبة فى صناعة الغزل والنسيج فى توليد حمل كبير من مياه الصرف الصناعى. هذه الكميات الكبيرة من السوائل الملوثة من الممكن ان تتسبب فى اتلاف البيئة اذا صرفت فى المياه السطحية الحيوية بدون ان تعالج ويؤدي صرف المياه الملوثة الناتجة فى المياه السطحية الى تخفيض الاكسجين الذائب فى هذه المياه وبذلك يتلف القدرة الاحيائية بها، كما يعرض مستخدمى المياه التى تستقبل مياه الصرف الي تاثيرات سامة.
وتحتوى مياه الصرف الصناعى على مواد صلبة عالقة، والياف، ومذيبات، ومعادن ثقيلة ورغاوي ، ومواد سامة، ومواد بيولوجية وكيماوية مخفضة للاكسجين الذائب فى المياه ، ويوريا. وتحتاج مياه الصرف الصناعى الى المعالجة الكيماوية لازالة المواد والكيماويات الخطرة لتتوافق مع الحدود القانونية حتى يمكن صرفها على شبكة الصرف العمومية او فى المياه السطحية الحيوية.
بقلم
أحمد أحمد السروي
إستشاري الدراسات البيئية
المراجع العلمية
- احمد السروي , طرق معالجة المخلفات الصناعية السائلة , دار الكتب العلمية , 2017.
- احمد السروي , معالجة مياه الصرف الصناعي , دار الكتب العلمية , 2007.
3.دليل الرصد الذاتي للصناعات النسيجية , وزارة البيئة المصرية , 2003.
[1] مجلة كلية العلوم, العدد السابع والعشرون, كلية العلوم / جامعة واسط , العراق ,2016